一種高鉻合金耐磨球的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高鉻合金耐磨球，其原料按重量份數(shù)包括：廢鋼70-100份、鉻鐵5-10份、鉬鐵1-1.5份、釩鐵1-1.3份、錳鐵0.1-0.3份、硅鐵0.2-0.6份、金屬鋅2-5份；采用高頻感應(yīng)熔覆和電火花沉積技術(shù)處理了其表面；高頻感應(yīng)熔覆的步驟為：調(diào)節(jié)真空度為50-80Pa，啟動(dòng)高頻感應(yīng)熔覆設(shè)備，電流在50-80s內(nèi)從500-550A升至1650-1720A，保溫50-120s，電流在30-40s內(nèi)降至500-550A關(guān)閉高頻感應(yīng)設(shè)備、冷卻；電火花沉積技術(shù)參數(shù)為：氫氣流量：3-7m3/h，沉積電壓150-200V，沉積頻率1450-1560Hz，沉積功率2000-2500W，沉積時(shí)間5-6min/cm2，旋轉(zhuǎn)沉積槍轉(zhuǎn)速1800-2200r/min。本發(fā)明所述的耐磨球，具有優(yōu)異的沖擊強(qiáng)度、硬度、耐熱性和耐磨性。
【專利說明】一種高鉻合金耐磨球

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及摩擦材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高鉻合金耐磨球。

【背景技術(shù)】
[0002] 摩擦行為無處不在，造成了巨大的國(guó)民經(jīng)濟(jì)損失。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，僅磨料磨損一項(xiàng)每年 就使得工業(yè)國(guó)家損失國(guó)民生產(chǎn)總值的1% -4%，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，磨損 所帶來的社會(huì)損失將更加巨大。
[0003] 耐磨球是球磨機(jī)中的磨砂介質(zhì)，種類繁多。高鉻白口鑄鐵磨球也稱之為高鉻合金 鑄球、高鉻鋼球，簡(jiǎn)稱之為高鉻球，作為耐磨球的一種，目前廣泛應(yīng)用于水泥建材、金屬礦 山、煤漿火電、化學(xué)工程、陶瓷涂料、輕工造紙、磁性材料等行業(yè)的粉體制備與超細(xì)深加工。
[0004] 但是，現(xiàn)存的耐磨球在耐腐蝕性、耐熱性性、抗沖擊性、硬度、耐磨性和韌性方面欠 佳，不能滿足現(xiàn)在社會(huì)的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提出了一種高鉻合金耐磨球，其具有優(yōu)異的沖擊強(qiáng)度、硬度、耐熱性和耐磨 性。
[0006] 本發(fā)明提出了一種高鉻合金耐磨球，其原料按重量份數(shù)包括：廢鋼70-100份、鉻 鐵10-15份、鑰鐵1-1. 5份、釩鐵1-1. 3份、錳鐵0. 1-0. 3份、硅鐵0. 2-0. 6份、金屬鋅2-5 份；
[0007] 根據(jù)上述原料配比，按照以下工藝進(jìn)行制備高鉻合金耐磨球：
[0008] S1、將廢鋼加入到中頻感應(yīng)熔煉爐中，并加熱至1490-15KTC，保溫25-50min后加 入鉻鐵、鑰鐵、釩鐵，待完全熔化后加入硅鐵、錳鐵和金屬鋅，升溫至1550-160(TC加熱至完 全熔化得到鋼液，澆注，待鋼液完全凝固后開模，爐冷至室溫得到耐磨球坯體；
[0009] S2、將S1中得到的耐磨球坯體放入電爐中，依次經(jīng)過兩次熱處理得到耐磨球坯， 其中，一次熱處理過程具體如下：在50-55min內(nèi)從室溫升溫至780-800°C，保溫30-60min， 在 25-30min 內(nèi)升溫至 980-1040°C，保溫 20-30min，在 2-3min 內(nèi)升溫至 1050-1080°C，保溫 12-15min，在 5min 內(nèi)降溫至 1000-1040°C，保溫 5-8min，在 3-5min 內(nèi)升溫至 1050-1080°C， 保溫5-8min，冷卻至室溫；二次熱處理過程具體如下：加熱至500-530°C，保溫20-35min，水 冷至室溫；加熱至500-530°C，保溫10_25min，空冷至室溫；
[0010] S3、將S2中得到的耐磨球坯用砂紙打磨，用丙酮清洗后用乙醇清洗；將高頻感應(yīng) 熔覆粉末放入烘箱中干燥，設(shè)置烘箱的溫度為150_185°C，保溫2-3h ;將干燥后的高頻感應(yīng) 熔覆粉末與粘接劑混合成糊狀后涂抹在清洗之后的耐磨球坯表面，厚度為2-3mm，得到預(yù)處 理耐磨球；所述高頻感應(yīng)熔覆粉末其組成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括：C: 1. 5-2. 2 %，Cr :15-17 %，Mo : 0· 2-0. 8%，Si :0· 5-1. 8%，Nb :0· 5-2%，B :1. 2-2. 3%，Mn :3. 5-5. 2%，F(xiàn)e :1-3. 5%，余量為 Ni ；
[0011] S4、將S3中得到的預(yù)處理耐磨球放入80-95°C干燥箱中，保溫10-15h后放入真 空加熱設(shè)備中進(jìn)行高頻感應(yīng)熔覆，所述高頻感應(yīng)熔覆的具體工藝步驟如下：打開真空泵 調(diào)節(jié)真空度為50-80Pa，啟動(dòng)高頻感應(yīng)熔覆設(shè)備，在50-80s內(nèi)將電流從500-550A升高至 1650-1720A，保溫50-120S，在30-40s內(nèi)將電流降至500-550A后關(guān)閉高頻感應(yīng)設(shè)備，冷卻 至室溫；利用電火花沉積技術(shù)將YG8硬質(zhì)合金涂覆在高頻感應(yīng)熔覆后的預(yù)處理耐磨球的表 面，所述電火花沉積工藝參數(shù)具體如下：氫氣流量：3-7m 3/h，，沉積電壓為150-200V，沉積 頻率為1450-1560HZ，沉積功率為2000-2500W，沉積時(shí)間為5-6min/cm 2,旋轉(zhuǎn)沉積槍轉(zhuǎn)速為 1800-2200r/min ；
[0012] S5、將S4中經(jīng)電火花沉積技術(shù)涂覆后的預(yù)處理耐磨球放入電爐中，加熱至 300-380°C，保溫5-12h，降溫后得到所述耐磨球。
[0013] 優(yōu)選地,上述高鉻合金耐磨球，其原料按重量份數(shù)包括：廢鋼80-90份、鉻鐵11-14 份、鑰鐵1-1. 4份、釩鐵1-1. 2份、錳鐵0. 1-0. 2份、硅鐵0. 2-0. 5份、金屬鋅2-4份。
[0014] 優(yōu)選地,上述高鉻合金耐磨球，其原料按重量份數(shù)包括：廢鋼85份、鉻鐵12份、鑰 鐵1. 2份、釩鐵1. 15份、錳鐵0. 19份、硅鐵0. 45份、金屬鋅3. 3份。
[0015] 優(yōu)選地，在S2中，一次熱處理過程具體如下：在52min內(nèi)從室溫升溫至789°C，保 溫55min，在27min內(nèi)升溫至1006°C,保溫23min，在2. 6min內(nèi)升溫至1055°C,保溫14min, 在5min內(nèi)降溫至1010°C,保溫6min,在3. 4min內(nèi)升溫至1065°C,保溫7min,冷卻至室溫。
[0016] 優(yōu)選地，在S2中，二次熱處理過程具體如下：加熱至520°C，保溫30min，水冷至室 溫；加熱至510°C，保溫20min，空冷至室溫。
[0017] 優(yōu)選地，在S3中，所述高頻感應(yīng)熔覆粉末其組成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括：C:2%，Cr : 15%，Mo :0· 55%，Si :1. 3%，Nb :0· 98%，B :2. 1%，Μη :4. 3%，F(xiàn)e :3. 2%，余量為 Ni。
[0018] 優(yōu)選地，在S3中，所述粘接劑為羧甲基纖維素鈉溶液、水玻璃、蔗糖溶液、乙醇中 的一種。
[0019] 優(yōu)選地，在S4中，所述高頻感應(yīng)熔覆的具體工藝步驟如下：打開真空泵調(diào)節(jié)真空 度為75Pa，啟動(dòng)高頻感應(yīng)熔覆設(shè)備，在66s內(nèi)將電流從534A升高至1698A，保溫104s，在35s 內(nèi)將電流降至539A后關(guān)閉高頻感應(yīng)設(shè)備，冷卻至室溫。
[0020] 優(yōu)選地，在S4中，所述電火花沉積工藝參數(shù)具體如下：氫氣流量：5m3/h,，沉積電 壓為176V，沉積頻率為1498Hz，沉積功率為2456W，沉積時(shí)間為5min/cm 2,旋轉(zhuǎn)沉積槍轉(zhuǎn)速 為 2200r/min。
[0021] 優(yōu)選地，在S5中，將S4中經(jīng)電火花沉積技術(shù)涂覆后的預(yù)處理耐磨球放入電爐中， 加熱至355°C，保溫10h，降溫后得到所述耐磨球。
[0022] 本發(fā)明所述高鉻合金耐磨球熱處理工藝中，采取了不同的升溫速率，防止了奧氏 體中析出較多的碳化物，同時(shí)防止了奧氏體大量分解為共析組織，提高了耐磨球的性能；熱 處理之后采用了高頻感應(yīng)激光熔覆和電火花沉積技術(shù)對(duì)耐磨球的表面進(jìn)行了改性，在高頻 感應(yīng)激光熔覆中，合金熔化狀態(tài)下，Cr、Ni元素的流動(dòng)性增強(qiáng)，熔覆層中的元素分布均勻，熔 覆層內(nèi)的殘余應(yīng)力變小，單位長(zhǎng)度上的裂紋密度變小，抑制了裂紋的產(chǎn)生并最終消除了裂 紋的產(chǎn)生；同時(shí)Ni元素的標(biāo)準(zhǔn)電位高，鈍化性能好，提高了耐磨球的耐腐蝕性；之后進(jìn)行了 電火花沉積技術(shù)，制備了復(fù)合涂層，在涂層中分布著細(xì)小的硬質(zhì)顆粒，提高了復(fù)合涂層的的 顯微硬度，降低了復(fù)合涂層的摩擦系數(shù)，提高了耐磨球的性能，得到了綜合性能優(yōu)異的耐磨 球。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做出詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)了解，實(shí)施例只用于說明本發(fā) 明，而不是用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的修改、等同替換等均在本發(fā) 明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0024] 實(shí)施例1
[0025] 本發(fā)明所述高鉻合金耐磨球，其原料按重量份數(shù)包括：廢鋼70份、鉻鐵12. 5份、鑰 鐵1份、釩鐵1. 1份、錳鐵〇. 3份、硅鐵0. 4份、金屬鋅5份；
[0026] 根據(jù)上述原料配比，按照以下工藝進(jìn)行制備高鉻合金耐磨球：
[0027] S1、將廢鋼加入到中頻感應(yīng)熔煉爐中，并加熱至1490°C，保溫50min后加入鉻鐵、 鑰鐵、釩鐵，待完全熔化后加入硅鐵、錳鐵和金屬鋅，升溫至1576°C加熱至完全熔化后得到 鋼液，澆注，待鋼液完全凝固后開模，爐冷至室溫得到耐磨球坯體；
[0028] S2、將S1中得到的耐磨球坯體放入電爐中，依次經(jīng)過兩次熱處理工藝得到耐磨球 述，其中，一次熱處理過程具體如下：在50min內(nèi)從室溫升溫至780°C，保溫60min，在27min 內(nèi)升溫至1040°C，保溫20min，在2min內(nèi)升溫至1065°C，保溫13. 6min，在5min內(nèi)降溫至 1040°C，保溫6min，在5min內(nèi)升溫至1080°C，保溫5min，冷卻至室溫；二次熱處理過程具體 如下：加熱至500°C，保溫35min，水冷至室溫；加熱至500°C，保溫25min，空冷至室溫；
[0029] S3、將S2中得到的耐磨球坯用砂紙打磨，用丙酮清洗后用乙醇清洗；將高頻感應(yīng) 熔覆粉末放入烘箱中干燥，設(shè)置烘箱的溫度為167°C，保溫2. 3h ;將干燥后的高頻感應(yīng)熔覆 粉末與粘接劑混合成糊狀后涂抹在清洗之后的耐磨球坯的表面，厚度為3_，得到預(yù)處理耐 磨球；所述高頻感應(yīng)熔覆粉末其組成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括：C :1. 5 %，Cr :15. 7 %，Mo 8 %，Si : 0· 5%，Nb :2%，B :1. 2%，Μη :3. 5%，F(xiàn)e :3. 5%，余量為 Ni ;
[0030] S4、將S3中得到的預(yù)處理耐磨球放入87°C干燥箱中，保溫13h后放入真空加熱設(shè) 備中進(jìn)行高頻感應(yīng)熔覆，所述高頻感應(yīng)熔覆的具體工藝步驟如下：打開真空泵調(diào)節(jié)真空度 為62Pa，啟動(dòng)高頻感應(yīng)熔覆設(shè)備，在80s內(nèi)將電流從500A升高至1720A，保溫50s，在40s內(nèi) 將電流降至500A后關(guān)閉高頻感應(yīng)設(shè)備，冷卻至室溫；利用電火花沉積技術(shù)將YG8硬質(zhì)合金 涂覆在高頻感應(yīng)熔覆后的預(yù)處理耐磨球的表面，所述電火花沉積工藝參數(shù)具體如下：氫氣 流量：4m 3/h，，沉積電壓為200V，沉積頻率為1476Hz，沉積功率為2000W，沉積時(shí)間為6min/ cm2,旋轉(zhuǎn)沉積槍轉(zhuǎn)速為2200r/min ;
[0031] S5、將S4中經(jīng)電火花沉積技術(shù)涂覆后的預(yù)處理耐磨球放入電爐中，加熱至345°C， 保溫7. 6h，降溫后得到所述耐磨球。
[0032] 實(shí)施例2
[0033] 本發(fā)明所述高鉻合金耐磨球，其原料按重量份數(shù)包括：廢鋼100份、鉻鐵14份、鑰 鐵1. 5份、釩鐵1份、錳鐵0. 15份、硅鐵0. 2份、金屬鋅5份；
[0034] 根據(jù)上述原料配比，按照以下工藝進(jìn)行制備高鉻合金耐磨球：
[0035] S1、將廢鋼加入到中頻感應(yīng)熔煉爐中，并加熱至1500°C，保溫35min后加入鉻鐵、 鑰鐵、釩鐵，待完全熔化后加入硅鐵、錳鐵和金屬鋅，升溫至1550°C加熱至完全熔化后得到 鋼液，澆注，待鋼液完全凝固后開模，爐冷至室溫得到耐磨球坯體；
[0036] S2、將S1中得到的耐磨球坯體放入電爐中，依次經(jīng)過兩次熱處理得到耐磨球坯， 其中，一次熱處理過程具體如下：在53min內(nèi)從室溫升溫至786°C，保溫52min，在25min 內(nèi)升溫至980°C，保溫30min，在2. 6min內(nèi)升溫至1050°C，保溫15min，在5min內(nèi)降溫至 1010°C，保溫5min，在4min內(nèi)升溫至1050°C，保溫8min，冷卻至室溫；二次熱處理過程具體 如下：加熱至530°C，保溫20min，水冷至室溫；加熱至512°C，保溫22min，空冷至室溫；
[0037] S3、將S2中得到的耐磨球坯用砂紙打磨，用丙酮清洗后用乙醇清洗；將高頻感應(yīng) 熔覆粉末放入烘箱中干燥，設(shè)置烘箱的溫度為185°C，保溫2h ;將干燥后的高頻感應(yīng)熔覆粉 末與乙醇混合成糊狀后涂抹在清洗后的耐磨球坯的表面，厚度為2mm，得到預(yù)處理耐磨球； 所述高頻感應(yīng)熔覆粉末其組成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括：C:1.6%，Cr :15%，Mo 2%，Si :1. 3%， Nb :0· 5%，B :1. 7%，Μη :5. 2%，F(xiàn)e :2. 3%，余量為 Ni ;
[0038] S4、將S3中得到的預(yù)處理耐磨球放入80°C干燥箱中，保溫15h后放入真空加熱設(shè) 備中進(jìn)行高頻感應(yīng)熔覆，所述高頻感應(yīng)熔覆的具體工藝步驟如下：打開真空泵調(diào)節(jié)真空度 為80Pa，啟動(dòng)高頻感應(yīng)熔覆設(shè)備，在50s內(nèi)將電流從530A升高至1650A，保溫120s，在30s內(nèi) 將電流降至550A后關(guān)閉高頻感應(yīng)設(shè)備，冷卻至室溫；利用電火花沉積技術(shù)將YG8硬質(zhì)合金 涂覆在高頻感應(yīng)熔覆后的預(yù)處理耐磨球的表面，所述電火花沉積工藝參數(shù)具體如下：氫氣 流量：7m 3/h，，沉積電壓為165V，沉積頻率為1450Hz，沉積功率為2500W，沉積時(shí)間為6min/ cm2,旋轉(zhuǎn)沉積槍轉(zhuǎn)速為1800r/min ;
[0039] S5、將S4中經(jīng)電火花沉積技術(shù)涂覆后的預(yù)處理耐磨球放入電爐中，加熱至300°C， 保溫12h，降溫后得到所述耐磨球。
[0040] 實(shí)施例3
[0041] 本發(fā)明所述高鉻合金耐磨球，其原料按重量份數(shù)包括：廢鋼75份、鉻鐵13. 8份、鑰 鐵1. 2份、釩鐵1. 3份、錳鐵0. 1份、硅鐵0. 6份、金屬鋅3. 6份；
[0042] 根據(jù)上述原料配比，按照以下工藝進(jìn)行制備高鉻合金耐磨球：
[0043] S1、將廢鋼加入到中頻感應(yīng)熔煉爐中，并加熱至15KTC，保溫25min后加入鉻鐵、 鑰鐵、釩鐵，待完全熔化后加入硅鐵、錳鐵和金屬鋅，升溫至1600°C加熱至完全熔化后得到 鋼液，澆注，待鋼液完全凝固后開模，爐冷至室溫得到耐磨球坯體；
[0044] S2、將S1中得到的耐磨球坯放入電爐中，依次經(jīng)過兩次熱處理得到耐磨球坯，其 中，一次熱處理過程具體如下：在55min內(nèi)從室溫升溫至800°C，保溫30min，在30min內(nèi)升 溫至1020°C，保溫24min，在3min內(nèi)升溫至1080°C，保溫12min，在5min內(nèi)降溫至1000°C， 保溫8min，在3min內(nèi)升溫至1060°C，保溫7min，冷卻至室溫；二次熱處理過程具體如下：力口 熱至511°C，保溫26. 3min，水冷至室溫；加熱至530°C，保溫lOmin，空冷至室溫；
[0045] S3、將S2中得到的耐磨球坯用砂紙打磨，用丙酮清洗后用乙醇清洗；將高頻感應(yīng) 熔覆粉末放入烘箱中干燥，設(shè)置烘箱的溫度為150°C，保溫3h ;將干燥后的高頻感應(yīng)熔覆 粉末與水玻璃混合成糊狀后涂抹在清洗后的耐磨球坯表面，厚度為2. 6mm，得到預(yù)處理耐 磨球；所述高頻感應(yīng)熔覆粉末其組成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括：C:2. 2%，Cr :17%，Mo 38%，Si : 1· 8%，Nb :1. 2%，B :1. 2%，Μη :4. 1%，F(xiàn)e :1%，余量為 Ni ;
[0046] S4、將S3中得到的預(yù)處理耐磨球放入95°C干燥箱中，保溫lOh后放入真空加熱設(shè) 備中進(jìn)行高頻感應(yīng)熔覆，所述高頻感應(yīng)熔覆的具體工藝步驟如下：打開真空泵調(diào)節(jié)真空度 為50Pa，啟動(dòng)高頻感應(yīng)熔覆設(shè)備，在71s內(nèi)將電流從550A升高至1671A，保溫80s，在36s內(nèi) 將電流降至535A后關(guān)閉高頻感應(yīng)設(shè)備，冷卻至室溫；利用電火花沉積技術(shù)將YG8硬質(zhì)合金 涂覆在高頻感應(yīng)熔覆后的預(yù)處理耐磨球的表面，所述電火花沉積工藝參數(shù)具體如下：氫氣 流量：3m3/h，，沉積電壓為150V，沉積頻率為1560Hz，沉積功率為2150W，沉積時(shí)間為5min/ cm2,旋轉(zhuǎn)沉積槍轉(zhuǎn)速為1950r/min ;
[0047] S5、將S4中經(jīng)電火花沉積技術(shù)涂覆后的預(yù)處理耐磨球放入電爐中，加熱至380°C， 保溫5h，降溫后得到所述耐磨球。
[0048] 實(shí)施例4
[0049] 本發(fā)明所述高鉻合金耐磨球，其原料按重量份數(shù)包括：廢鋼85份、鉻鐵12. 6份、鑰 鐵1. 2份、釩鐵1. 15份、錳鐵0. 19份、硅鐵0. 45份、金屬鋅3. 3份；
[0050] 根據(jù)上述原料配比，按照以下工藝進(jìn)行制備高鉻合金耐磨球：
[0051] S1、將廢鋼加入到中頻感應(yīng)熔煉爐中，并加熱至1506°C，保溫37min后加入鉻鐵、 鑰鐵、釩鐵，待完全熔化后加入硅鐵、錳鐵和金屬鋅，升溫至1589°C加熱至完全熔化后得到 鋼液，澆注，待鋼液完全凝固后開模，爐冷至室溫得到耐磨球坯體；
[0052] S2、將S1中得到的耐磨球坯體放入電爐中，依次經(jīng)過兩次熱處理得到耐磨球坯， 其中，一次熱處理過程具體如下：在52min內(nèi)從室溫升溫至789°C，保溫55min，在27min 內(nèi)升溫至1006 °C，保溫23min，在2. 6min內(nèi)升溫至1055 °C，保溫14min，在5min內(nèi)降溫至 1010°C，保溫6min，在3. 4min內(nèi)升溫至1065°C，保溫7min，冷卻至室溫；二次熱處理過程具 體如下：加熱至520°C，保溫30min，水冷至室溫；加熱至510°C，保溫20min，空冷至室溫；
[0053] S3、將S2中得到的耐磨球坯用砂紙打磨，用丙酮清洗后用乙醇清洗；將高頻感應(yīng) 熔覆粉末放入烘箱中干燥，設(shè)置烘箱的溫度為174°C，保溫2. 5h ;將干燥后的高頻感應(yīng)熔覆 粉末與羧甲基纖維素鈉溶液混合成糊狀后涂抹在清洗后的耐磨球述表面，厚度為2. 7mm, 得到預(yù)處理耐磨球；所述高頻感應(yīng)烙覆粉末其組成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括：C:2%, Cr :15%，Mo : 0· 55%，Si :1. 3%，Nb :0· 98%，B :2. 1%，Μη :4. 3%，F(xiàn)e :3. 2%，余量為 Ni ;
[0054] S4、將S3中得到的預(yù)處理耐磨球放入87°C干燥箱中，保溫13. 6h后放入真空加熱 設(shè)備中進(jìn)行高頻感應(yīng)熔覆，所述高頻感應(yīng)熔覆的具體工藝步驟如下：打開真空泵調(diào)節(jié)真空 度為75Pa，啟動(dòng)高頻感應(yīng)熔覆設(shè)備，在66s內(nèi)將電流從534A升高至1698A，保溫104s，在35s 內(nèi)將電流降至539A后關(guān)閉高頻感應(yīng)設(shè)備，冷卻至室溫；利用電火花沉積技術(shù)將YG8硬質(zhì)合 金涂覆在高頻感應(yīng)熔覆后的預(yù)處理耐磨球的表面，氫氣流量：5m 3/h，，沉積電壓為176V，沉 積頻率為1498Hz，沉積功率為2456W，沉積時(shí)間為5min/cm2,旋轉(zhuǎn)沉積槍轉(zhuǎn)速為2200r/min ;
[0055] S5、將S4中經(jīng)電火花沉積技術(shù)涂覆后的預(yù)處理耐磨球放入電爐中，加熱至355°C， 保溫l〇h，降溫后得到所述耐磨球。
【權(quán)利要求】
1. 一種高鉻合金耐磨球，其特征在于，其原料按重量份數(shù)包括：廢鋼70-100份、鉻鐵 10-15份、鑰鐵1-1. 5份、釩鐵1-1. 3份、錳鐵0. 1-0. 3份、硅鐵0. 2-0. 6份、金屬鋅2-5份； 根據(jù)上述原料配比，按照以下工藝進(jìn)行制備高鉻合金耐磨球： 51、 將廢鋼加入到中頻感應(yīng)熔煉爐中，并加熱至1490-15KTC，保溫25-50min后加入鉻 鐵、鑰鐵、釩鐵，待完全熔化后加入硅鐵、錳鐵和金屬鋅，升溫至1550-160(TC加熱至完全熔 化得到鋼液，澆注，待鋼液完全凝固后開模，爐冷至室溫得到耐磨球坯體； 52、 將S1中得到的耐磨球坯體放入電爐中，依次經(jīng)過兩次熱處理得到耐磨球坯，其中， 一次熱處理過程具體如下：在50-55min內(nèi)從室溫升溫至780-800°C，保溫30-60min，在 25-30min 內(nèi)升溫至 980-1040°C，保溫 20-30min，在 2-3min 內(nèi)升溫至 1050-1080°C，保溫 12-15min，在 5min 內(nèi)降溫至 1000-1040°C，保溫 5-8min，在 3-5min 內(nèi)升溫至 1050-1080°C， 保溫5-8min，冷卻至室溫；二次熱處理過程具體如下：加熱至500-530°C，保溫20-35min，水 冷至室溫；加熱至500-530°C，保溫10_25min，空冷至室溫； 53、 將S2中得到的耐磨球坯用砂紙打磨，用丙酮清洗后用乙醇清洗；將高頻感應(yīng)熔覆 粉末放入烘箱中干燥，設(shè)置烘箱的溫度為150_185°C，保溫2-3h ;將干燥后的高頻感應(yīng)熔覆 粉末與粘接劑混合成糊狀后涂抹在清洗之后的耐磨球坯表面，厚度為2-3mm，得到預(yù)處理 耐磨球；所述高頻感應(yīng)熔覆粉末其組成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括：C:l. 5-2. 2%，Cr :15-17%，Mo : 0· 2-0. 8%，Si :0· 5-1. 8%，Nb :0· 5-2%，B :1. 2-2. 3%，Mn :3. 5-5. 2%，F(xiàn)e :1-3. 5%，余量為 Ni ； 54、 將S3中得到的預(yù)處理耐磨球放入80-95 °C干燥箱中，保溫10-15h后放入真空 加熱設(shè)備中進(jìn)行高頻感應(yīng)熔覆，所述高頻感應(yīng)熔覆的具體工藝步驟如下：打開真空泵調(diào) 節(jié)真空度為50-80Pa，啟動(dòng)高頻感應(yīng)熔覆設(shè)備，在50-80s內(nèi)將電流從500-550A升高至 1650-1720A，保溫50-120S，在30-40s內(nèi)將電流降至500-550A后關(guān)閉高頻感應(yīng)設(shè)備，冷卻 至室溫；利用電火花沉積技術(shù)將YG8硬質(zhì)合金涂覆在高頻感應(yīng)熔覆后的預(yù)處理耐磨球的表 面，所述電火花沉積工藝參數(shù)具體如下：氫氣流量：3-7m 3/h，，沉積電壓為150-200V，沉積 頻率為1450-1560HZ，沉積功率為2000-2500W，沉積時(shí)間為5-6min/cm 2,旋轉(zhuǎn)沉積槍轉(zhuǎn)速為 1800-2200r/min ； 55、 將S4中經(jīng)電火花沉積技術(shù)涂覆后的預(yù)處理耐磨球放入電爐中，加熱至300-380°C， 保溫5-12h，降溫后得到所述耐磨球。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鉻合金耐磨球，其特征在于，其原料按重量份數(shù)包括：廢鋼 80-90份、鉻鐵11-14份、鑰鐵1-1. 4份、釩鐵1-1. 2份、錳鐵0. 1-0. 2份、硅鐵0. 2-0. 5份、 金屬鋅2-4份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高鉻合金耐磨球，其特征在于，其原料按重量份數(shù)包括： 廢鋼85份、鉻鐵12份、鑰鐵1. 2份、釩鐵1. 15份、錳鐵0. 19份、硅鐵0. 45份、金屬鋅3. 3 份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的高鉻合金耐磨球，其特征在于，在S2中，一次熱處 理過程具體如下：在52min內(nèi)從室溫升溫至789°C，保溫55min，在27min內(nèi)升溫至1006°C， 保溫23min，在2. 6min內(nèi)升溫至1055°C，保溫14min，在5min內(nèi)降溫至1010°C，保溫6min, 在3. 4min內(nèi)升溫至1065°C,保溫7min,冷卻至室溫。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的高鉻合金耐磨球，其特征在于，在S2中，二次熱處 理過程具體如下：加熱至520°C，保溫30min，水冷至室溫；加熱至510°C，保溫20min，空冷 至室溫。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的高鉻合金耐磨球，其特征在于，在S3中，所述高頻 感應(yīng)熔覆粉末其組成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括：C: 2 %，Cr : 15 %，Mo :0. 55 %，Si : 1. 3 %，Nb :0. 98 %， B :2. 1%，Μη :4. 3%，F(xiàn)e :3. 2%，余量為 Ni。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的高鉻合金耐磨球，其特征在于，在S3中，所述粘接 劑為羧甲基纖維素鈉溶液、水玻璃、蔗糖溶液、乙醇中的一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的高鉻合金耐磨球，其特征在于，在S4中，所述高頻 感應(yīng)熔覆的具體工藝步驟如下：打開真空泵調(diào)節(jié)真空度為75Pa，啟動(dòng)高頻感應(yīng)熔覆設(shè)備， 在66s內(nèi)將電流從534A升高至1698A，保溫104s，在35s內(nèi)將電流降至539A后關(guān)閉高頻感 應(yīng)設(shè)備，冷卻至室溫。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的高鉻合金耐磨球，其特征在于，在S4中，所述電火 花沉積工藝參數(shù)具體如下：氫氣流量：5m 3/h，，沉積電壓為176V，沉積頻率為1498Hz，沉積 功率為2456W，沉積時(shí)間為5min/cm2,旋轉(zhuǎn)沉積槍轉(zhuǎn)速為2200r/min。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的高鉻合金耐磨球，其特征在于，在S5中，將S4中 經(jīng)電火花沉積技術(shù)涂覆的預(yù)處理耐磨球放入電爐中，加熱至355°C，保溫10h，降溫后得到 所述耐磨球。
【文檔編號(hào)】C21D9/36GK104141089SQ201410377270
【公開日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】丁仕武, 丁幸, 徐幫明 申請(qǐng)人:寧國(guó)市寧武耐磨材料有限公司